Tecnologías

Minimum Tillage and Direct Planting [Ghana]

technologies_1329 - Ghana

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

Especialista MST:

Adjimon Souroudjaye

Volta Environmental Conservation Organization

Ghana

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Book project: SLM in Practice - Guidelines and Best Practices for Sub-Saharan Africa (SLM in Practice)

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Minimum tillage and direct planting are two conservation agriculture practices which basically consist of leaving crop residues on the soil surface without burning and subsequent planting through the mulch.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

The traditional slash-and-burn land use system in the case study area – involving clearing natural vegetation followed by 2-5 years of cropping – has become unsustainable as land pressure has greatly increased, shortening fallow periods. Under the SLM practice of ‘minimum tillage and direct planting’, land is prepared by slashing the existing vegetation and allowing regrowth up to 30 cm height. A glyphosate-based round-up herbicide (Round-up, Chemosate or Helosate) is sprayed with a knapsack fitted with a low-volume nozzle. The residue is left on the soil surface without burning. After 7–10 days, direct planting is carried out in rows through the mulch. Maize is the main crop planted under this system. Planting is practiced manually using a planting stick.

Purpose of the Technology: The mulch layer has several important functions: it helps to increase and maintain water stored in the soil, reduces soil erosion, contributes to improve soil fertility (after crop residues have decomposed in subsequent seasons) and it efficiently controls weeds by hindering their growth and preventing weeds from producing seeds. The use of herbicides requires adequate knowledge. An even better option is to introduce multipurpose cover crops to control weed populations, improve soil fertility, and enhance yields while diversifying crop production and thus reducing dependence on the use of herbicides. Labour inputs for land preparation and weeding is considerably decreased under conservation agriculture. Women benefit most from the workload reduction since these time-consuming activities are their task. For men, the new technology usually means heavier work, especially during the 1st year, since they have to plant through the mulch. Using a jab planter makes the work easier

Establishment / maintenance activities and inputs: Minimum tillage and direct planting includes the following recurrent activities: 1. Initial land clearing: slash existing vegetation and allow regrowth (up to 30 cm); before onset of rains season.
2. Spraying of pre-emergence herbicide; 300 ml (2 sachets) for every 15 litres water for annual weeds; 450 ml (3 sachets) for every 15 litres water for perennial weeds.
3. Leave residues on the soil surface without burning.
4. Planting through the mulch.
5. Spraying post-emergence herbicide; after regrowth of weeds (7-10 days after planting).
6. Harvesting.
All activities are carried out manually (each cropping season) using jap planter (or a planting stick) and knapsack sprayers.

Natural / human environment: Both case study areas fall within the wet semi-equatorial zone of Ghana with a mean monthly temperature of between 23 °C and 33 °C (SDA 1995). Rainfall is bimodal in both districts with a peak rainy season from the end of March to July and again from September to November, after a short dry spell in August. In general soil characteristics in the study areas vary from well drained with high organic matter content in the forest area, to poorly drained with low organic matter content in the savannah belt.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Ghana

Región/ Estado/ Provincia:

Brong Ahafo Region

Especifique más el lugar :

Sunyani and Atwima district

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • 10-50 años atrás

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • durante experimentos/ investigación
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

early 1990s

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
Cosechas anuales - Especifique cultivos:
  • cereales - maíz
Comentarios:

Major land use problems (land users’ perception): Fertility decline and reduced organic matter, water erosion, destruction of vegetation trough fires

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • cobertura de suelo/ vegetal mejorada
  • perturbación mínima del suelo

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas agronómicas

medidas agronómicas

  • A1: vegetación/ cubierta del suelo
medidas de manejo

medidas de manejo

  • M2: Cambio de gestión/ nivel de intensidad
Comentarios:

Main measures: agronomic measures

Secondary measures: management measures

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

erosión de suelos por agua

erosión de suelos por agua

  • Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
deterioro químico del suelo

deterioro químico del suelo

  • Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
degradación biológica

degradación biológica

  • Bq: reducción de la cantidad/ biomasa
  • Bf: efectos nocivos de los fuegos
Comentarios:

Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion, Cn: fertility decline and reduced organic matter content

Secondary types of degradation addressed: Bq: quantity / biomass decline, Bf: detrimental effects of fires

Main causes of degradation: soil management, population pressure, land tenure

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Residue management on a field with mature maize plants

Technical knowledge required for field staff / advisors: moderate

Technical knowledge required for land users: moderate

Main technical functions: control of raindrop splash, improvement of ground cover, increase in organic matter, increase in nutrient availability (supply, recycling,…), increase / maintain water stored in soil

Autor:

Souroudjaye Adjimon, Volta Environmental Conservation Organization, Ghana

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Purchase jab planter
2. Purchase herbicides
3. Purchase knapsack

4.4 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Equipo Tools ha 1,0 70,0 70,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 70,0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 70,0
Comentarios:

Remarks: Input costs include Jab planter US$ 20; herbicides US$ 5-6/liter. A knapsack costs US$ 50, which not affordable for small-scale farmers (they have to get organised in groups, or hire spraying gangs). Comparing to the traditional slash-and-burn system, Minimum tillage and direct planting has increased inputs costs but reduced labour costs and higher yields, which makes the conversion profitable!

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Initial land clearing: slash existing vegetation and allow regrowth (up to 30 cm) before onset of rainy season
2. Spraying of pre-emergence herbicide; 300 ml (2 sachets) for every 15 litres water for annual weeds; 450 ml (3 sachets) for every 15 litres water for perennial weeds
3. Leave residues on the soil surface without burning
4. Planting through the mulch
5. Spraying post-emergence herbicide; after regrowth of weeds 7-10 days after planting

4.6 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra Labour ha 1,0 83,0 83,0 100,0
Equipo Tools ha 1,0 18,0 18,0
Fertilizantes y biocidas Herbicides ha 1,0 110,0 110,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 211,0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 211,0
Comentarios:

Machinery/ tools: jap planter, knapsack sprayer

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Costs for herbicides and spraying equipment are the most determinant factor affecting the costs. Comparing to the traditional slash-and-burn system, Minimum tillage and direct planting has increased inputs costs but reduced labour costs and higher yields, which makes the conversion profitable!

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Especificaciones/ comentarios sobre la cantidad de lluvia:

1400-1850 mm, bimodal

Zona agroclimática
  • Sub-húmeda

Thermal climate class: tropics

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas:
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Zona altitudinal:
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
Comentarios y especificaciones adicionales sobre topografía :

Altitudinal zone: 101-500 m a.s.l. (220-380 m a.s.l.)

5.3 Suelos

Profundidad promedio del suelo:
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Materia orgánica de capa arable:
  • elevada (>3%)
  • baja (<1%)
Si se halla disponible, adjunte una descripción completa de los suelos o especifique la información disponible, por ej., tipo de suelo, pH/ acidez de suelo, capacidad de intercambio catiónico, nitrógeno, salinidad, etc. :

Topsoil organic matter: High (forest area) and low (savannah area)
Soil drainage/infiltration: High (forest area) and low (savannah area)

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • elevada

5.6 Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado del sistema de producción:
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • mixta (subsistencia/ comercial)
Nivel relativo de riqueza:
  • pobre
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
Género:
  • mujeres
  • hombres
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Population density: 100-200 persons/km2

100% of the land users are poor.

5.7 Área promedio de la tierra usada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • pequeña escala

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • comunitaria/ aldea
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra:
  • arrendamiento
  • individual

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó
Cantidad antes de MST:

0.75-1 t

Cantidad luego de MST:

3t / ha

Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Only input costs are higher than for slash and burn, but labour costs are reduced

ingreso agrario

disminuyó
incrementó
Cantidad antes de MST:

50 US

Cantidad luego de MST:

123 US

carga de trabajo

incrementó
disminuyó
Cantidad antes de MST:

83

Cantidad luego de MST:

48

Comentarios/ especifique:

Critical labour shortage at weeding time is avoided, increased labour constraints only in the first year

Otros impactos socioeconómicos

Possibility of early planting

decreased
increased
Comentarios/ especifique:

Benefit from early rains, due to minimal land prep.

Impactos socioculturales

situación de salud

empeoró
mejoró
Comentarios/ especifique:

Might occur if no proper handling of herbicides is ensured

situación de grupos en desventaja social y económica

empeoró
mejoró
Comentarios/ especifique:

Women / children benefit most from workload reduction

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

cosecha/ recolección de agua

disminuyó
mejoró
Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó

cubierta del suelo

disminuyó
mejoró

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación Incremento o reducción ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual incrementó bien

Extremos (desastres) relacionados al clima

Desastres climatológicos:
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
tormenta de lluvia local bien
tormenta de viento no se sabe
Desastres climatológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
sequía bien
Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
inundación general (río) no se sabe

Otras consecuencias relacionadas al clima

Otras consecuencias relacionadas al clima
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
periodo reducido de crecimiento bien
Comentarios:

The technology is tolerant to climatic extremes, contrary to the traditional slash-and-burn practice

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

neutral/ balanceado

Ingresos a largo plazo:

positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

Si tiene la información disponible, cuantifique (número de hogares y/o área cubierta):

193 households and 100% of the area covered

De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, por ej. sin recibir nada de incentivos/ materiales:
  • 11-50%
Comentarios:

88% of land user families have adopted the Technology with external material support

170 land user families have adopted the Technology with external material support

12% of land user families have adopted the Technology without any external material support

23 land user families have adopted the Technology without any external material support

There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology

Comments on adoption trend: 30% of farmers ceased conservation farming practices after termination of projects input. 21 communities with 193 farmers (125 male, 68 female) apply the technology in the case study area (totally 2845 km2). Around 88% accepted the technology receiving incentives. There is little trend towards spontaneous adoption (through cross farmer visits); 30% of farmers ceased conservation farming practices after termination of projects input

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Increased crop yield
Increased farm income

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra ¿Cómo sobreponerse a ellas?
High amounts of soil cover impeded germination of the main crop, thereby affecting productivity partial burning appeared necessary in such cases to reduce the quantity of mulch on the field
Fields that had been ploughed for years recorded slightly lower yield with minimal tillage and herbicide application, probably due to ploughing pan formation (hindering root penetration) ripping
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Knowledge/experience is needed for adequate application of herbicides and handling of jab planters training/advisory service
Increased expenses and dependence on herbicides introduce multipurpose cover crops to control weed populations, improve soil fertility, and enhance yields while diversifying crop production
Availability of / access to herbicides and equipment is limited; some dealers sell adulterated or fake products that are harmful to the environment hire spraying gangs; provide training; set up rent-a-knapsack
Increased labour constraints in the first year; need for a long term investment good rates of return are achieved in the 2nd year of continuous use of the technology; long term user rights are crucial

7. Referencias y vínculos

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Boahen P, B.A. Dartey, G.D. Dogbe, E. A. Boadi, B. Triomphe, S. Daamgard-Larsen, J. Ashburner. 2007. Conservation agriculture as practised in Ghana. Nairobi. African Conservation Tillage Network. FAO.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

FAO

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